Exercícios: Os órgãos efetores

Nomeie os dois tipos de órgãos efetores que executam as respostas do organismo e apresente um exemplo concreto de atuação de cada um diante da mesma situação de perigo.

Indique se estas estruturas são músculos, ossos ou glândulas endócrinas, e que função efetora desempenha cada uma: bíceps, fêmur, tireoide, diafragma, suprarrenais.

Explique o que é uma articulação e cite dois exemplos de articulações do corpo humano, indicando que movimentos cada uma permite.

Nomeie as três partes do sistema locomotor e indique a função geral de cada uma no movimento.

Indique se estas afirmações são verdadeiras ou falsas e justifique a sua resposta: a) os músculos esqueléticos movem os ossos empurrando-os; b) o esqueleto também protege órgãos frágeis; c) os hormônios chegam aos órgãos sobre os quais atuam através do sangue.

Explique a diferença entre músculos voluntários e involuntários, e dê um exemplo de cada tipo.

Descreva como colaboram os ossos, as articulações e os músculos quando você dobra o braço para levantar uma garrafa de água, indicando a contribuição de cada elemento para o movimento.

Os esquemas A e B representam o mesmo braço com os dois músculos que movem o antebraço, assinalados com ?: em cada caso, um aparece mais grosso (contraído) e o outro esticado (relaxado). Indique qual é o músculo (bíceps ou tríceps) que está contraído em cada esquema e, considerando que os músculos esqueléticos apenas podem puxar e não empurrar, explique por que é necessária a ação coordenada de ambos para flexionar e estender o antebraço, e como se chamam esses pares musculares.

Durante a prática de exercício físico intenso, o coração bate mais rápido e a respiração acelera. Explique por que o trabalho dos músculos exige a colaboração dos sistemas circulatório e respiratório.

Quando está muito frio, trememos sem decidir isso. Explique que tipo de resposta é essa, que órgãos efetores atuam e por que essas contrações ajudam a manter a temperatura do corpo.

Numa entorse do tornozelo, a articulação incha e dói. Explique que estruturas da articulação podem ser lesionadas ao torcer o pé e por que razão surge a inflamação na região afetada.

Os ossos das crianças dobram mais antes de fraturar do que os dos idosos. Relacione essa diferença com a composição do osso em cada idade e explique que hábitos na juventude ajudam a ter ossos fortes na velhice.

Um esportista sofre uma ruptura completa do tendão de Aquiles, a estrutura que liga o músculo gastrocnêmio (a "panturrilha") ao calcâneo (osso do calcanhar). Ao tentar ficar na ponta dos pés:

1. a) O músculo gastrocnêmio recebe a ordem motora, encurta-se e fica visivelmente saliente, mas o calcanhar não se levanta do chão de forma alguma. Justifique esse fato biomecânico explicando qual elo da transmissão falhou e o que acontece com a força gerada pela contração muscular.
2. b) Um amigo do esportista propõe: «Para que ele possa andar enquanto se recupera, vamos imobilizar o tornozelo com uma bota de gesso rígida; assim o gastrocnêmio poderá se apoiar no gesso e levantar o calcanhar». Refute biomecanicamente essa proposta explicando o papel indispensável que desempenham tanto o tendão quanto a articulação móvel no sistema de alavancas do aparelho locomotor.

O tecido ósseo não é inerte: destrói-se e forma-se continuamente. A massa óssea atinge seu valor máximo («pico de massa óssea») por volta dos 25 anos e, a partir dos 45 anos, diminui de forma natural a um ritmo aproximado de 1,0 % ao ano. Se a massa óssea descer abaixo de 60 unidades, o risco de fratura por traumatismos leves dispara.

• Pessoa A (praticou esporte regularmente e teve uma dieta rica em cálcio na juventude): atinge um pico de 100 unidades aos 25 anos.

• Pessoa B (sedentária e com deficiência de cálcio na juventude): só atinge um pico de 75 unidades aos 25 anos.

1. a) Supondo que ambas perdem 1,0 % de sua massa máxima a cada ano a partir dos 45 anos, calcule a massa óssea de cada uma aos 65 anos (após 20 anos de perda). Justifique, a partir dos resultados, por que se afirma que os hábitos juvenis são um «investimento» para a velhice.
2. b) Se ambas as pessoas sofrerem uma fratura aos 65 anos, por que demorarão muito mais tempo para consolidar o osso do que uma criança de 10 anos? Justifique sua resposta comparando a atividade das células ósseas e a vascularização nas duas etapas da vida.

Para estudar como interagem o sistema nervoso e o aparelho locomotor, analisam-se três pacientes com diferentes comprometimentos em uma perna após um mês de evolução:

• Paciente A: tem uma perna imobilizada por gesso após uma fratura de tornozelo (os nervos motores e os músculos estão intactos, mas a articulação não se move).

• Paciente B: sofreu uma secção total do nervo isquiático que inerva os músculos da perna (os músculos estão desligados da medula).

• Paciente C: tem a mesma lesão nervosa que o Paciente B, mas todos os dias recebe sessões de estimulação elétrica externa aplicada diretamente sobre a pele do músculo, provocando a sua contração.

1. a) Preveja em qual dos três pacientes ocorrerá a atrofia muscular mais severa e rápida, e justifique por que razão o Paciente C conserva melhor a massa muscular do que o Paciente B apesar de ter a mesma lesão neurológica.
2. b) Um estudante propõe: «Para evitar a atrofia do Paciente B, bastaria estimular a área motora do seu cérebro com eletrodos para que envie ordens mais potentes». Refute esta afirmação justificando o percurso anatômico da resposta motora desde o centro nervoso até o efetor muscular.

Em um teste sobre a função de relação, mede-se o tempo de resposta de duas pessoas diante do som repentino de uma sirene de evacuação:

• Pessoa A (primeiro dia de trabalho, nunca ouviu a sirene nem conhece as vias de evacuação): demora 4,2 segundos para interpretar o sinal e decidir para qual porta começar a correr.

• Pessoa B (participou de quatro simulados de emergência): demora 0,6 segundos para iniciar a corrida em direção à saída correta.

1. a) Identifique e ordene cronologicamente os componentes do circuito de relação (receptor, vias sensitivas, centro de integração, vias motoras e órgãos efetores) que intervêm desde que soa a sirene até que a pessoa dá o primeiro passo.
2. b) Explique biologicamente por que a Pessoa B reage sete vezes mais rápido. Isso se deve ao fato de seus músculos efetores se contraírem com maior velocidade ou a uma alteração no processamento de seus centros nervosos? Justifique sua resposta distinguindo entre uma resposta consciente não treinada e um padrão motor automatizado pela aprendizagem.

Desafio do tema. Desenhe o seu próprio laboratório de neurociência em casa para verificar como o seu corpo responde a diferentes estímulos. O seu produto final será um relatório breve que inclua uma tabela de dados, a análise biológica do processo e as suas conclusões.

1. Experimentação: Peça ajuda a um familiar para o teste da régua. Seu ajudante segurará uma régua de $30\text{ cm}$ pela extremidade superior. Coloque os dedos na base ($0\text{ cm}$) sem tocar nela. Ao soltá-la sem aviso, agarre-a o mais rápido possível. Faça $5$ tentativas com estímulo visual (olhando para a régua) e outras $5$ com estímulo auditivo (olhos fechados, reagindo à ordem «já!», que seu ajudante dirá exatamente no instante em que soltar a régua).

2. Coleta de dados: Registre em uma tabela a distância em que você a agarra (em $\text{cm}$) e calcule a média de cada modalidade, expressando-a com vírgula decimal (por exemplo, $15,4\text{ cm}$).

3. Análise biológica: Descreva a rota completa da informação em ambos os casos: identifique o receptor sensorial ativado, a transmissão pelo sistema nervoso e o órgão efetor que atua. Justifique de forma fundamentada qual dos dois estímulos gerou uma resposta mais rápida.

Serão avaliados:

• Rigor na coleta de dados e cálculo correto das médias.

• Identificação precisa de receptores sensoriais, centros nervosos e efetores.

• Justificativa científica clara sobre as diferenças observadas entre os dois estímulos.